2015 Fiscal Year Annual Research Report
関与物質総量のボトムアップ解析による資源デカップリング戦略
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15H02862
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山末 英嗣 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (90324673)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤森 崇 京都大学, 地球環境学堂, 助教 (20583248)
松八重 一代 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50374997)
谷川 寛樹 名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (90304188)
中島 謙一 国立研究開発法人国立環境研究所, その他部局等, 研究員 (90400457)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 関与物質総量 / リン / ニッケル / 肥料 / 食糧 / リサイクル / データベース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者が提案した二つの関与物質総量の枠組み従い，関与物質総量のデータベースを整備した．主に日本における生産活動を対象とした．推算は概ね，ニッケルを中心とした金属・合金，リン系化合物，硫黄系化合物，肥料，食糧等，あるいはそれらの生産活動に必要な投入物質など，総計で200程度の素材・製品について推算を進めることができた．この成果をベースに，一部の製品については内訳を国別に分解した解析も行い，新たな資源依存性評価手法の構築も進めた．
さらに，従来の関与物質総量の推算フレームワークの拡張も行った．すなわち従来の関与物質総量では，鉱山の閉山処理，あるいは製品製造・リサイクル時に排出される毒性物質の無害化処理等については加味されてこなかったが，本稿ではそれを評価に加えるべくフレームワークの拡張を行った．同時に，それらを希釈によってどのように無害化するかについて実験的な側面からも検討を行った．
また，影響デカップリングと資源デカップリングの優先度分析を行うための手法の構築を進めた．具体的にはCO2-TMRダイアグラムを作成し，これまでに推算したデータを用いながら評価の枠組みを構築した．
さらにこれまでに推算を行ってきたデータについては，websiteによるデータ公開（ただしすでに論文等で公表済みのものに限る）を開始し始めた．従来，関与物資総量のデータは元素レベルや一部の製品レベルで公開されてきたが，本研究では推算方法の詳細まで含め効果を進めている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
関与物質総量の推算は当初の予想以上に進めることができた．その理由として「食品類」については日本での製造を中心とした60-80品目，またそれに関する「肥料」（２０品目），金属・合金種・それらの製造に関わる中間物質（フェロニッケル等）（約100種類），「酸，アルカリ」で10~20種，その他30~50種等，当初の予定より多くの製品種について推算を進める事ができた．．なお，ニッケルについては，文献整理だけでなく，GISデータ等も援用した分析を行い，HPLC法だけでなく乾式法，そしてリサイクルについても考慮することができ，従来にないデータの充実性を持たせることができた．リンについては中国におけるフィールド調査も行い，乾式リン酸，湿式リン酸，黄リン等，世界で初めてのデータを推算することに成功した．肥料については，カリウム系，窒素系，リン系についてのデータを整備し，それを下に日本における作物類を中心とした食材の関与物質総量の推算に成功した．肥料の関与物質総量の推算においては，塩酸，硝酸，硫酸，アンモニア，苛性ソーダ等の酸アルカリについても推算に成功した．
さらに来年度に向け，従来の関与物質総量の推算フレームワークの拡張も行った．例えばリサイクル残渣中の鉛やインジウムの濃度については実験的な手法により定量評価し，天然リン鉱石に含まれる資源起源放射性元素については文献調査を下にデータベースを構築した．さらにはそれらを希釈によってどのように無害化するかについて検討を行った．
また，影響デカップリングと資源デカップリングの優先度分析を行うための手法の構築に成功し，これまでに推算したデータを用いて分析を進めてきた．
以上より，H27年度は当初の予定とほぼ同等かそれ以上に進捗していると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
日本国内製造製品についてはこれまでに推算してこなかったプラスチックに焦点を当てる．また，その他の工業中間製品にも焦点を当てる．推算地域もアメリカ，中国，ベトナム，インド，EU などに拡張する．
途上国のリサイクル村における型家電リサイクルの実態とワーカーの鉛中毒の影響をケーススタディとしてフィールド調査し，その影響を拡張したフレームワークに基づき評価する．さらに近年使用量が急増しているインジウムが人間健康に与える影響を評価する．
年間関与物質総量についてはさらに時間的・地域的な要素を追加し，国家や都市の発展に応じて人間社会がどのように資源端に依存してきたのかを解析する．資源端の地域別依存度については，自国のみを見ていた前年の成果を基に，他国への依存を総合的に評価する．例えばハーフィンダール・ハーシュマン指数といった多様性評価指標を援用する．
国レベルのモデルをベースとしながら，地域モデルを扱うことができるようにモデルを精緻化し4d-GIS システムに組み込む．地域モデルは国モデルの単なる縮小版とはせず，周辺地域の影響を受けるような相互作用モデルを構築する．システムには得られた結果を直接リンクできるようにし，リサイクル率や製品寿命といったパラメータ，スケールあるいはシナリオの変化をソフトウェア内部で動的に行えるようにし，視覚的な解析を行えるようにする．
また初年度に構築を開始したwebsiteにおけるデータベース公開を本格化する．
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[Presentation] 黄リンの関与物質総量2016
Author(s)
山末英嗣，松八重一代，大竹久夫
Organizer
資源素材学会平成28年度春季大会講演
Place of Presentation
東京大学本郷キャンパス（東京都文京区）
Year and Date
2016-03-28 – 2016-03-30
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